一种窄间隙侧向激光熔覆喷嘴的制作方法

本实用新型涉及激光熔覆设备所使用的喷嘴，尤其是一种适用于对工件的窄间隙缺损部位进行熔覆修复的喷嘴结构。

背景技术：

对于航空发动机、燃气轮机等组件，其叶片、机匣等零部件结构设计复杂。在长时间服役后，零部件的部分区域易出现磨损、气蚀等窄间隙缺损，导致无法正常工作。由于该类零部件成本高，激光熔覆修复技术逐渐成为了零部件再制造的新型手段。激光熔覆技术相比于电弧堆焊等其他修复手段，其热输入小，材料选择多样，对零件热影响较小，因此在高附加值、高性能要求的零部件修复领域有着较大的应用潜力。

激光熔覆的喷嘴是影响熔覆质量的关键零部件，喷嘴所形成的粉末束流大小和束流稳定性，直接影响激光熔覆过程的粉末利用率和熔覆稳定性。现阶段，基本采用同轴送粉方式进行，即激光束和粉末束的输送方向同轴，但该方法所使用的喷嘴尺寸较大，可达性欠佳，尤其针对大量的小夹角v型或u形的窄间隙部位，常规激光熔覆喷嘴无法进行修复，只能通过机加形成更大的坡口方可进行加工。这将导致对原始基体材料的进一步去除，并且对于壁厚较薄，精度要求较高的工件来说，又带来了填充量过大、变形风险提高等问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提出一种窄间隙侧向激光熔覆喷嘴，具体为：

一种窄间隙侧向激光熔覆喷嘴，包括主体，主体包括一体连接的主体上部和主体下部，主体前侧部开设有由上至下依次贯穿主体上部和主体下部的输粉管安装通孔，输粉管安装通孔内套设固定有可拆卸的输粉管件，主体后侧部还分别开设有由上至下依次穿经主体上部和主体下部且在底端相交贯通的第一输水盲孔和第二输水盲孔。

第一输水盲孔与第二输水盲孔的底端相交贯通处位于主体下部内并且紧邻输粉管安装通孔。

输粉管安装通孔、第一输水盲孔和第二输水盲孔由前至后依次排列且各自的孔中心线共面。

输粉管安装通孔、第一输水盲孔和第二输水盲孔的孔中心线共面且相交。

还包括第一连接管件和第二连接管件，主体的输粉管安装通孔、第一连接管件的管孔和第二连接管件的管孔依次同轴贯通，输粉管件固定套设于主体的输粉管安装通孔、第一连接管件的管孔和第二连接管件的管孔依次同轴贯通组成的安装孔道内。

主体上部中的输粉管安装通孔的上端部形成台阶螺纹孔段，第一连接管件的外壁由上至下依次包括上外螺纹段、中部螺母段和下外螺纹段，下外螺纹段与输粉管安装通孔的台阶螺纹孔段相螺接紧固；第二连接管件的管孔下端部形成与第一连接管件的上外螺纹段螺纹配合固接用的台阶螺纹孔段，且第二连接管件的外壁下端部形成下螺母段。

主体的输粉管安装通孔、第一连接管件的管孔和第二连接管件的管孔孔径相同。

输粉管件的下端管口端面与主体的输粉管安装通孔下端孔口端面平齐，或输粉管件的下端管口端面凸出于输粉管安装通孔下端孔口端面。

还包括固定于主体上的连接杆，连接杆底部通过紧固螺栓与主体上部的后侧端固接，连接杆顶部开设有连接孔。

还包括两根输水管，第一输水盲孔和第二输水盲孔各自的上端孔口分别固定连通带有水路连接头的输水管底端。

本实用新型体积小，厚度薄，非常适用于对小夹角v型或u形的窄间隙部位的修复，具有更好的粉末束流直线度、更好的耐磨性，且节约制造和维护成本；具有水冷通道，保证喷嘴使用过程中不会过热导致变形或烧损。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的立体示意图；

图2为本实用新型的侧视示意图；

图3为本实用新型的剖视示意图；

图4为本实用新型工作原理示意图；

图5为应用本实用新型对小夹角v型为例的缺陷部位进行修复的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图所示，本实用新型的一种窄间隙侧向激光熔覆喷嘴，其包括主体及分别固定于主体上的连接杆6、两根输水管和输粉管件9；定义两根输水管分别为第一输水管5和第二输水管4。

连接杆6用于将喷嘴整体与机器人的机器手相固接，在本实施例中，结合图3所示，连接杆6底部通过紧固螺栓61与主体固接，顶部开设有连接孔60，通过此孔配合相应销轴等结构从而与机器人相连接。

主体包括一体连接的主体上部1和主体下部2，主体前侧部中开设有由上至下依次贯穿主体上部1和主体下部2的输粉管安装通孔11，主体后侧部还分别开设有由上至下依次穿经主体上部1和主体下部2且在底端相交贯通的第一输水盲孔51和第二输水盲孔41，第一输水盲孔51与第二输水盲孔41的底端相交贯通处位于主体下部2内并且紧邻输粉管安装通孔11。

优选的，为便于将主体下部2的厚度做的更薄，输粉管安装通孔11、第一输水盲孔51和第二输水盲孔41依次排列且各自的孔中心线共面。进一步，输粉管安装通孔11、第一输水盲孔51和第二输水盲孔41三个孔的孔中心线共面且相交。

第一输水盲孔51和第二输水盲孔41各自的上端孔口分别固定连通带有水路连接头10的第一输水管5、第二输水管4。

主体上部1中的输粉管安装通孔11的上端部形成用于连接第一连接管件8的台阶螺纹孔段，第一连接管件8的外壁由上至下依次包括上外螺纹段82、中部螺母段80和下外螺纹段81，中部螺母段80用于扳手类工具对第一连接管件8转动以使其下外螺纹段81与输粉管安装通孔11的台阶螺纹孔段相螺接紧固；

进一步，还包括第二连接管件7，其管孔79下端部形成与第一连接管件8的上外螺纹段82螺纹配合固接用的台阶螺纹孔段，且第二连接管件7的外壁下端部形成下螺母段71，下螺母段71用于扳手类工具对第二连接管件7转动以使其台阶螺纹孔段与第一连接管件8的上外螺纹段82相螺接紧固。第二连接管件7的上端部可用于套接粉末输送装置的连接件。

主体的输粉管安装通孔11、第一连接管件8的管孔和第二连接管件7的管孔依次同轴贯通，优选的，主体的输粉管安装通孔11、第一连接管件8的管孔和第二连接管件7的管孔孔径相同。

输粉管件9固定套设于主体的输粉管安装通孔11、第一连接管件8的管孔和第二连接管件7的管孔依次同轴贯通组成的安装孔道内，且输粉管件9的下端管口端面与主体的输粉管安装通孔11下端孔口端面平齐，或输粉管件9的下端管口端面凸出于输粉管安装通孔11下端孔口端面。

为方便导热、降低加工难度和成本控制，主体采用的材质不宜选用硬度高的金属，但激光熔覆所使用的金属粉末在输送时难免会对管道内壁产生碰撞，故而为避免对主体产生磨损，故而使用单独且可更换的输粉管件9来进行粉末的输送，并且上述这种结构也便于消除制造公差。

输粉管件9由于是单体件，可控制其内表面粗糙度小于ra1.6，硬度大于400hv；管内径可在0.8-2.0mm，管长度可在55-120mm，可实现更好的粉末束流直线度，粉末发散角小于20度，工作粉斑大小1.0mm-3.0mm，且可实现更好的耐磨性，可通过替换输粉管件节约喷嘴成本。

结合图4和图5所示可见，本实用新型的粉末200喷射角度与激光束倾斜相交于工件100相应的待修复部位上，喷嘴尺寸可适用于如图5所示的窄间隙v形口的修复，或u形口间隙的修复。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。